专利名称：数控型全自动气门切断机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控型全自动气门切断机。
背景技术：
气门是内燃机中最重要的零部件之一，传统的气门生产过程毛坯的切断是一人操 作一台切断机，靠工人手工上下料，劳动强度大、劳动生产率低，加工精度低，质量很难保 证，且工人操作易疲劳、存在安全隐患；为了确保气门产品的质量，需要设计一种多功能的 数控型全自动气门切断机，适应气门生产过程总长度定尺寸加工、对气门锥面定位加工锁 夹槽和气门杆端面倒角进行加工。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、价格低、使用方便、可自动上下料定位 加工，生产效率高、产品质量优的多功能数控型全自动气门切断机。本实用新型为了达到上述目的，提供一种数控型全自动气门切断机，包括有机床 身、上料机构、定位机构、刀架总成、推料机构和数控电箱，还设有车头箱；所述的定位机构、 车头箱、刀架总成、推料机构和数控电箱安装在机床面上；上料机构用圆柱头内六角螺钉通 过下底板一端的圆柱头沉孔安装在定位机构的支架上，另一端通过腰圆孔安装在车头箱主 轴座上；通过所述的数控电箱控制各机构的运行；所述的上料机构由上料架、气门料盒和分料架组成，上料架的上下滑杆安装在弧 形板上，弧形板和上料弧形架固定在下底板上；所述气门料盒，由右角块、左角块、活块、限 位螺钉、活块销、扭簧和扭簧销构成；分料架的上底板和角铁用螺钉固定在下底板上，角铁 的另一面也用螺钉固定在弧形板上，分料气缸安装在左右支座上，分料气缸通过活塞推动 连杆和左右料杆转板作左右运动；所述定位机构通过底板固定在机床面上，底板上安装有百分表座、下滑板、支架、 定位杆座、手轮和丝杆，下滑板上依次安装有上滑板和直角座，定位螺杆安装在定位螺杆座 上，百分表安装在百分表座上，百分表测量头紧压在定位螺杆上；通过转动手轮带动丝杆实 现定位螺杆的微调，微调的数值通过百分表读出；定位主轴一端安装在支架上，另一端安装 在直角座上，QGB63X160标准气缸也安装在直角座上；所述的车头箱通过主轴座、护板和衬套安装在机床床身面上，主轴座上设有夹紧 气缸、活塞、外隔圈、内隔圈、锁紧螺母、定位滑套、弹簧、锁紧螺母块、夹具块、弹性套、主轴 套、皮带轮和轴承套，机身中的三相异步电动机通过车头箱内皮带轮带动气门作旋转运 动；所述的刀架总成的滑板座上安装有双根导轨，双根导轨上安装有四块滑块，刀架 下滑板安装在四滑块上，上滑板安装在下滑板上，通过手轮调节刀具轴向尺寸，步进电动机 通过联结块固定在滑板座上，步进电动机通过联轴器驱动滚珠丝杆拖动刀架下滑板作横向 进给运动；[0009]所述的推料机构包含有推料气缸、推料支架、联接螺套、导套、推杆，推料气缸端面 联接在推料支架上，联接螺套把推杆和气缸活塞连成一体，导套支撑推杆，通过气缸活塞运 动推动加工后的气门出料。所述的上料机构的气门料盒中右角块和左角块组合形成支撑气门盘部大外圆的 大V形，活块形成支撑气门的杆部的小V形。所述的定位机构中定位主轴一端安装在支架上，定位主轴支架端的心轴内设有的 小弹簧和定位爪，定位主轴中部安装有球座旋转构件，球座旋转构件有两种结构，其中一种 由联接板和LMF30UU直线轴承组成，与定位主轴心轴端构成刚性球座旋转定位头，另一种 是由联接套、柔性球座弹簧、弹性挡圈、球座式联接块和钢球组成，与定位主轴心轴端构成 柔性球座旋转定位头。所述的定位机构的定位主轴为刚性球座旋转式定位头结构时，QGB63X160标准 气缸的活塞杆安装在联接板上；定位机构的定位主轴为柔性球座旋转式定位头结构时， QGB63X160标准气缸的活塞杆安装在球座式联接块上。所述的车头箱中定位滑套有两种结构，其中一种构成为气门盘部端面定位的夹 具，另一种构成为气门盘部锥面定位的夹具，气门通过盘部端面定位时配合定位机构的刚 性球座旋转式定位头实现气门总长切割加工；气门通过盘部锥面定位时配合定位机构的柔 性球座旋转式定位头实现气门Le尺寸切槽加工。所述的车头箱中的夹具块有三辨，由弹性套与三辨夹具块构成组合夹具。所述刀架总成的滑板座上安装有双根导轨，导轨选用HJG-DA20C型滚动直线导 轨。刀架下滑板采用的直线导轨的设计，使拖板的运行方式成为滚动摩擦方式，滚动摩擦方 式与滑动摩擦相比，降低了摩擦系数和部件的机械磨损，同时利用滚珠丝杆提高了传动精 度，可方便数控进给，达到优化工艺、提高设备CMK值、提高产品质量。本实用新型数控型全自动气门切断机具有如下的优点1、本切断机实现了气门自动上下料，减轻了工人劳动强度，同时实现了自动进 给，消除人为因素对产品质量的影响，产品质量稳定。2、本切断机设计了由弹性套与三瓣夹具块构成的组合夹具，更换气门型号只需更 换总质量约30g的三瓣钳口，无需制造不同规格弹簧夹具，可大大降低了机器运行成本。3、本切断机设计了刚性和柔性球座旋转定位头，采用了气门盘部端面定位和盘部 锥面定位两种定位方式，克服了工件与定位器之间摩擦，消除了气门平面跳动对定位精度 的影响，气门加工后尺寸精度达到士0. 025mm，达到优化工艺、提高产品质量的目的。4、本切断机刀架下滑板采用了直线滚动导轨支承，使刀架下滑板的拖动为滚动摩 擦，降低了部件的机械磨损，同时利用滚珠丝杆提高了传动精度，可方便数控刀具进给。5、使用本切断机实现了一人多机管理，提高生产效率，单机班产由1800支提高 到4500支，单人班产达到9000支。
图1为本实用新型数控型全自动气门切断机总体结构示意图。图2为图1左视图。图3本实用新型上料机构结构示意图。[0025]图4为图3的Y-Y向视图。图5、图6分别为上料机构中气门料盒主视和侧视示意图。图7为上料机构的分料架结构示意图。图8为本实用新型定位机构结构示意图，图中定位主轴上安装刚性球座旋转构 件。图9为图8中定位主轴心轴端放大图，图10为柔性球座旋转构件结构图。图11为本实用新型车头箱结构示意图。图12、13分别为车头箱中气门盘部端面和盘部锥面定位时两种结构放大图。图14为本实用新型刀架总成的结构示意图。图15、16为图14 (不含刀架电机)的俯视图和右视图。图17、18为推料机构的主视图和俯视图。上述图中80上料机构、81定位机构、82车头箱、83刀架总成、84推料机构、85数 控电箱、86机床身，1三相异步电动机、2下底板、3螺杆、4丝杆座、5螺杆座、6上下滑杆、7上 料弧形架、8弧形板、9料盒底板、10右角块、11左角块、12活块、13限位螺钉、14料盒、15活 块销、16扭簧、17扭簧销、18上底板、19角铁、20左右料杆转板、21左右支座、22分料气缸、 23百分表座、M联接板、25 LMF30UU直丝轴承J6定位主轴、27标准气缸、观定位螺杆、29 定位螺杆座、30手轮、31丝杆、32小弹簧、33定位爪、34心轴、35支架、36下滑板、37上滑 板、38直角座、39主轴座、40夹紧气缸、41活塞、42外隔圈、43内隔圈、44锁紧螺母、45定位 滑套、46弹簧、47锁紧螺母块、48夹具块、49弹性套、50主轴套、51皮带轮、52轴承套、53护 板、讨衬套、55滑板座、56刀架下滑板、57刀架上滑板、58调整垫、59锒条、60组合轴承、61 联轴器、62联结块、63步进电动机、64滚珠丝杆、65滑块、66滚动直线导轨、67滚珠丝杆、68 螺帽、69刀架手轮、70推料气缸、71推料支架、72联接螺套、73导套、74推杆、75联接套、76 柔性球座弹簧、77弹性挡圈、78球座式联接块、79钢球、87百分表。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。实施例1 本实用新型一种用于对气门总长定尺寸切断加工的数控型全自动气门 切断机，其结构如图1、2，包括有安装在机床床身86上的上料机构80、定位机构81、车头箱 82、刀架总成83、推料机构84和数控电箱85 ；机床床身中还安装有三相异步电动机1。参见图3，所述的上料机构由上料架、气门料盒和分料架部分组成，上料架的上下 滑杆6安装在弧形板8上，弧形板和上料弧形架7固定在下底板2上，下底板上还安装有丝 杆座4和螺杆座5，螺杆3安装在丝杆座和螺杆座中；参见图5、图6，所述气门料盒，由安装 在料盒14中的右角块10、左角块11、活块12、活块销15、扭簧16、扭簧销17和限位螺钉13 构成，右角块10和左角块11组合形成大的V形块用以支撑气门盘部大外圆，活块12呈小V 形状用以支撑气门的杆部，料盒14固定在料盒底板9上；参见图7，所述的分料架部分由上 底板18、角铁19、左右料杆转板20、左右支座21和分料气缸22组成，上底板18和角铁19 用螺钉固定在下底板2上，角铁的另一面固定在弧形板8上，分料气缸22安装在左右支座 21上，分料气缸通过活塞推动连杆和左右料杆转板20进行左右运动；参见图4，上料机构通 过下底板一端的圆柱头沉孔用圆柱头内六角螺钉安装在定位机构的支架上，另一端通过腰圆孔安装在车头箱主轴座上。参见图8、9、10，所述的定位机构通过底板安装在机身面上，底板上安装有百 分表座23、定位杆螺座四、手轮30、丝杆31，下滑板36和定位支架35、下滑板上依次安装有 上滑板37和直角座38，定位螺杆观安装在定位螺杆座四上；百分表87安装在百分表座 23上，百分表紧压在定位螺杆观上，转动手轮30可实现定位螺杆精确到0. Olmm微量调节， 微量调节的数值可在百分表上读出；支架35上安装有定位主轴沈，定位主轴中部设有联接 板M与LMF30UU直线轴承25，与定位主轴一端的心轴34、小弹簧32和定位爪33构成刚性 球座旋转定位头；标准气缸27选用QGB63X160气缸，标准气缸安装在直角座38上通过联 接板M与定位主轴联接一体进行运动。参见图11和图12、13，本实用新型所述的车头箱通过主轴座39、护板53和衬套M 安装在机身面上，主轴座内安装有夹紧气缸40、活塞41、外隔圈42、内隔圈43、锁紧螺母44、 定位滑套45、弹簧46、锁紧螺母块47、夹具块48、弹性套49、主轴套50、皮带轮51和轴承套 52，弹性套49与三瓣夹具块48构成组合夹具；本实用新型将料盒中气门送到车头箱组合夹 具中进行定位，夹紧气缸40的活塞前行，带动锁紧螺母44收缩夹具块48，实现对气门杆部 卡紧，三相异步电动机1通过拖动车头箱中的皮带轮51带动气门旋转承接刀具定尺寸割断 加工。参见图14、15、16，所述刀架机构的滑板座55上安装有双根滚动直线导轨66，刀架 下滑板56安装在滚动直线导轨的四个滑块65上，步进电动机63通过联结块62固定在滑 板座上，步进电动机通过联轴器61驱动滚珠丝杆64拖动刀架下滑板56作横向进给运动， 螺帽69把刀架手轮68、普通丝杆67固定在上滑板57上，上滑板在下滑板上方通过刀架手 轮68调节刀具轴向尺寸；调整垫58作为刀架下滑板56与滑板座55装配时调节装配尺寸 之件，锒条59调整刀架上滑板57与刀架下滑板56运动间隙，组合轴承60承受滚珠丝杆64 轴向和径向负荷，刀具通过刀具盒安装在上滑板57的T形槽中。本切断机创建的直线导轨 式单轴数控拖板，使拖板的滑动改为滚动，降低摩擦系数和部件的机械磨损，滚珠丝杆提高 了传动精度，使数控进给更方便和精确。参见图17、18，所述的推料机构推料气缸70选用QGB32X200气缸，推料气缸端面联 接在推料支架71上，联接螺套72把推杆74和气缸活塞连成一体，导套73支承推杆，气缸 活塞运动推动加工后的气门出料。本实用新型采用刚性球座旋转定位头和气门盘部端面定位的结构相配合，实现对 门总长定尺寸加工。实施例2 本实用新型的一种用于对气门Le定尺寸切槽加工的切断机，参见 图9、10，将实施例1的切断机的定位主轴中部安装的刚性球座旋转构件更换成柔性球座旋 转构件，即安装由联接套75、柔性球座弹簧76、弹性挡圈77、球座式联接块78、钢球79组 成的柔性球座旋转构件，与定位主轴一端的心轴34、小弹簧32和定位爪33构成柔性球座旋 转式定位头，将QGB63X160标准气缸27的活塞杆安装在球座式联接块78上，通过球座式联 接块和定位主轴联接一体作前后运动。同时将车头箱中的夹具更换成如图13的气门盘部 锥面定位夹具，其他的结构均同实施例1，本切断机采用柔性球座旋转式定位头，与车头箱 中气门盘部锥面定位夹具配合，完成对气门Le定尺寸切槽加工。本切断机工作时先将待加工的气门棒料投放到上料机构80的上料架滑杆6中，开机启动数控电箱，上料架上的气门经过分料后经弧形板8的导向水平落在气门料盒14上， 右角块10和左角块11组合形成的大V形块支撑气门盘部大外圆，呈小V形状的活块12支 撑气门的杆部，气门料盒向下平移至定位机构的定位主轴26的轴心线，由QGB63X160标准 气缸27带动定位主轴上的定位头推工件进入车头箱中；气门在车头箱夹具中定位，夹紧气 缸40的活塞41前行，带动锁紧螺母44收缩夹具块48，实现对气门杆部卡紧，三相异步电动 机1带动气门旋转承接刀架总成的刀具对气门加工，加工后的气门通过推料机构推出传送 出去。待加工的气门不断地被分料一送料一定位夹紧一加工一推出，全自动循环地进行加 工。使用本实用新型的切断机单机班产达到4500支，单人班产达到9000支；定尺精度 达到士0. 025mm，应用本实用新型的切断机通过对定位方式、夹具，加工程序进行改进，还 可以对气门锥面定位加工锁夹槽；气门锥面定位对气门杆端面倒角进行加工。本实用新型的气门切断机结构简单，操作方便，自动程度高，生产节拍快精度优。 本切断机使用寿命长，适用于气门总长度定尺寸加工、Le长度定尺寸加工，以及对气门锥面 定位加工锁夹槽和对气门杆端面倒角进行加工，具有广阔应用前景。
权利要求1.一种数控型全自动气门切断机，包括有机床身、上料机构、定位机构、刀架总成、推料 机构和数控电箱，其特征在于还设有车头箱；所述的定位机构、车头箱、刀架总成、推料机 构和数控电箱安装在机床面上；上料机构用圆柱头内六角螺钉通过下底板一端的圆柱头沉 孔安装在定位机构的支架上，另一端通过腰圆孔安装在车头箱主轴座上；通过所述的数控 电箱控制各机构的运行；所述的上料机构由上料架、气门料盒和分料架组成，上料架的上下滑杆安装在弧形板 上，弧形板和上料弧形架固定在下底板上；所述气门料盒，由右角块、左角块、活块、限位螺 钉、活块销、扭簧和扭簧销构成；分料架的上底板和角铁用螺钉固定在下底板上，角铁的另 一面也用螺钉固定在弧形板上，分料气缸安装在左右支座上，分料气缸通过活塞推动连杆 和左右料杆转板作左右运动；所述定位机构通过底板固定在机床面上，底板上安装有百分表座、下滑板、支架、定位 杆座、手轮和丝杆，下滑板上依次安装有上滑板和直角座，定位螺杆安装在定位螺杆座上， 百分表安装在百分表座上，百分表测量头紧压在定位螺杆上；通过转动手轮带动丝杆实现 定位螺杆的微调，微调的数值通过百分表读出；定位主轴一端安装在支架上，另一端安装在 直角座上，QGB63X160标准气缸也安装在直角座上；所述的车头箱通过主轴座、护板和衬套安装在机身面上，主轴座上设有夹紧气缸、活 塞、外隔圈、内隔圈、锁紧螺母、定位滑套、弹簧、锁紧螺母块、夹具块、弹性套、主轴套、皮带 轮和轴承套，机身中的三相异步电动机通过车头箱内皮带轮带动气门作旋转运动；所述的刀架总成的滑板座上安装有双根导轨，双根导轨上安装有四块滑块，刀架下滑 板安装在四滑块上，上滑板安装在下滑板上，通过手轮调节刀具轴向尺寸，步进电动机通过 联结块固定在滑板座上，步进电动机通过联轴器驱动滚珠丝杆拖动刀架下滑板作横向进给 运动；所述的推料机构包含有推料气缸、推料支架、联接螺套、导套、推杆，推料气缸端面联接 在推料支架上，联接螺套把推杆和气缸活塞连成一体，导套支撑推杆，通过气缸活塞运动推 动加工后的气门出料。
2.根据权利要求1所述的数控型全自动气门切断机，其特征在于所述的上料机构的 气门料盒中右角块和左角块组合形成支撑气门盘部大外圆的大V形，活块形成支撑气门的 杆部的小V形。
3.根据权利要求1所述的数控型气门全自动切断机，其特征在于所述的定位机构中 定位主轴一端安装在支架上，定位主轴支架端的心轴内设有的小弹簧和定位爪，定位主轴 中部安装有球座旋转构件，球座旋转构件有两种结构，其中一种由联接板和LMF30UU直线 轴承组成，与定位主轴心轴端构成刚性球座旋转定位头，另一种是由联接套、柔性球座弹 簧、弹性挡圈、球座式联接块和钢球组成，与定位主轴心轴端构成柔性球座旋转定位头。
4.根据权利要求1所述的数控型气门全自动切断机，其特征在于所述的定位机构的 定位主轴为刚性球座旋转式定位头结构时，QGB63X160标准气缸的活塞杆安装在联接板上； 定位机构的定位主轴为柔性球座旋转式定位头结构时，QGB63X160标准气缸的活塞杆安装 在球座式联接块上。
5.根据权利要求1所述的数控型全自动气门切断机，其特征在于所述的车头箱中定 位滑套有两种结构，其中一种构成为气门盘部端面定位的夹具，另一种构成为气门盘部锥面定位的夹具，气门通过盘部端面定位时配合定位机构的刚性球座旋转式定位头实现气门 总长切割加工；气门通过盘部锥面定位时配合定位机构的柔性球座旋转式定位头实现气门 L校尺寸切槽加工。
6.根据权利要求1所述的数控型全自动气门切断机，其特征在于所述的车头箱中的 夹具块有三辨，由弹性套与三辨夹具块构成组合夹具。
7.根据权利要求1所述的数控型全自动气门切断机，其特征在于所述刀架总成的滑 板座上安装有支承双根导轨，导轨选用HJG-DA20C型滚动直线导轨。
专利摘要本实用新型涉及一种数控型全自动气门切断机，包括机床身、上料机构、定位机构、车头箱、刀架总成、推料机构和数控电箱。本切断机在定位机构设计了刚性和柔性球座旋转定位头，在车头箱设计气门的两种定位夹具，在刀架总成设有滚珠丝杆和直线导轨；刚性球座旋转定位头配合气门的盘部端面定位夹具，实现了气门总长定尺加工；柔性球座旋转定位头配合气门的盘部锥面定位夹具，实现了气门L校长度定尺寸加工。本切断机结构简单，操作方便，全自动加工效率高，还可拓展用于对锥面定位加工锁夹槽和气门杆端面倒角，具有广阔的应用前景。
文档编号B23B15/00GK201841268SQ20102050993
公开日2011年5月25日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者洪乐志 申请人:马勒三环气门驱动(湖北)有限公司